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【涨知识】蓄能器的原理和作用

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阅读次数:1325    发布时间:2019-05-06 14:37:00

一、什么是蓄能器


      液压蓄能器是储存能量的一种装置。在蓄能器中,储存的能量以压缩气体、压缩弹簧或提升的载荷形式储存,施力于相对不可压缩的流体。 

      蓄能器在流体动力系统中非常有用,它用来储存能量、消除脉冲。它们可以用在液压系统中,通过补充泵的流体,来减小流体泵的规格。这是通过在低需求阶段,储存泵里的能量完成的。他们可以作为波动和脉冲的减缓和吸收器。他们可以缓冲捶击, 在液压回路中减少由于动力气缸的突然启动或停止所引起的振动。当液体受温度升高和下降的影响时,蓄能器可以在液压系统中用来稳定压力变化。他们可以分配受压流体,例如润滑脂和润滑油。 

      目前最常用的蓄能器是气动-液动型式的。气体的作用类似于缓冲弹簧,它和流体共同作用;气体被活塞、薄隔膜或气囊所分离。

二、蓄能器的工作原理



      液体在压力作用下,体积的变化(在温度不变的情况下)非常的微小,所以如果没有动力源(也就是高压液体的补充),液体的压力会迅速降低。

而气体的弹性则要大得多,因为气体是可压缩的,在有较大的体积变化情况下,气体仍然有可能保持相对高的压力。因此,蓄能器在进行液压系统的液压油补充时,液体的体积已经变化的情况下,高压的气体可以继续维持液压油的压力,而不至于由于液压油的补充,容器内的液压油体积变小,导致液压油的迅速失压。

 

      至于氮气,主要的原因是氮气性质稳定,不具有氧化或者还原的性能,这个对于液压油性能的保持来说非常有好处,不至于引起液压油的氧化/还原变性!  

 

      氮气是预充压力,被装在蓄能器的气囊中,与液压油是隔开的! 当你往蓄能器中充液压油时,由于氮气囊对液压油的压力作用,即液压油的压力等于氮气压力,随着液压油的冲入,氮气囊被压缩,氮气压力增大,液压油的压力跟随增大,直到液压油充到设定的压力! 

 

      蓄能器的作用就是提供一定压力的液压油,这个压力液压油就是靠氮气的作用力产生的!

三、蓄能器的主要作用


1、作辅助电源 
      某些液压系统的执行元件是间歇动作,总的工作时间很短,有些液压系统的执行元件虽然不是间歇动作,但在一个工作循环内(或一次行程内)速度差别很大。在这种系统中设置蓄能器后,即可采用一个功率较小的泵,以减小主传动的功率,使整个液压系统的尺寸小、重量轻、价格便宜。 

2、作紧急动力源 
      对某些系统要求当泵发生故障或停电(对执行元件的供油突然中断)时,执行元件应继续完成必要的动作。例如为了安全起见,液压缸的活塞杆必须内缩到缸内。在这种场合下,需要有适当容量的蓄能器作紧急动力源。 

3、补充泄漏和保持恒压 
      对于执行元件长时间不动作,而要保持恒定压力的系统,可用蓄能器来补偿泄漏,从而使压力恒定。 

4、吸收液压冲击 
      由于换向阀突然换向,液压泵突然停车,执行元件的运动突然停止,甚至人为的需要执行元件紧急制动等原因,都会使管路内的液体流动发生急剧变化,而产生冲击压力(油击)。虽然系统中设有安全阀,但仍然难免产生压力的短时剧增和冲击。这种冲击压力,往往引起系统中的仪表、元件和密封装置发生故障甚至损坏或者管道破裂,此外还会使系统产生明显的振动。若在控制阀或液压缸冲击源之前装设蓄能器,即可吸收和缓和这种冲击。 

5、吸收脉动、降低噪声 
      泵的脉动流量会引起压力脉动,使执行元件的运动速度不均匀,产生振动、噪声等。在泵的出口处并联一个反应灵敏而惯性小的蓄能器,即可吸收流量和压力的脉动,降低噪声。

(来源:机械工程师,版权归原作者)

 

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